ค่าปริมาณความร้อนของเชื้อเพลิงในการทดสอบที่อัตราส่วนผสมต่างๆ

จากตารางที่ 4.1 เปรียบเทียบค่าปริมาณความร้อนที่ได้จากถ่านซังข้าวโพด อัดแท่งในแต่ละส่วนผสมและถ่านจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรต่างๆ โดยใช้ บอมบ์คาลอรี มอเตอร์ ซึ่งมีหน่วยในการวัดเป็น kJ/kg จากกราฟจะเห็นว่าส่วนผสมของถ่านอัดแท่งที่ให้ค่าความ ร้อนสูงที่สุด คือ ส่วนผสม 2 ถ่านซังข้าวโพด น้ำแป้ง) เท่ากับ 65 : 25 : 10 ให้ค่าความร้อน ประมาณ 26.57 kJ/kg และส่วนผสมที่ให้ค่าความร้อนรองลงมาคือ ส่วนผสม 3 (ถ่านซังข้าวโพด น้ำ:แป้ง) เท่ากับ 55 : 25 : 15 ตามลำดับ

เมื่อเปรียบเทียบถ่านอัดแท่งที่อัตราส่วนผสมต่างๆ กับเชื้อเพลิงจากวัสดุเหลือใช้ทาง การเกษตรรูปแบบอื่นๆ พบว่า ถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดที่ใช้แป้งมันเป็นตัวประสานจะให้ค่า ความร้อนใกล้เคียงกัน และมากกว่าการใช้ซังข้าวโพดอย่างเดียวทั้งนี้เพราะค่าความชื้นและค่าสาร ระเหยในวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรรูปแบบอื่นๆ มีค่ามากกว่า และค่าความร้อนที่ได้จากถ่านซัง ข้าวโพดอัดแท่งในแต่ละทุกส่วนผสมมีค่าความร้อนใกล้เคียงกับถ่านที่ได้จากกะลามะพร้าว คือ ประมาณ 28.53 kJ/kg นอกจากนั้นผลการทดลองยังพบอีกว่าปริมาณส่วนผสมของน้ำเปล่ามีผล น้อยมากต่อค่าความร้อน โดยค่าความร้อนจะแปรตามปริมาณของถ่าน

การเปรียบเทียบองค์ประกอบของถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดที่วิเคราะห์โดย Proximate Analysis

จากรูปที่ 4.2 แสดงองค์ประกอบของถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดที่ วิเคราะห์โดย Proximate Analysis โดยถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 2 ที่มีส่วนผสม ซึ่ง ข้าวโพด: :แป้ง 65:25:10 เปอร์เซ็นต์คาร์บอนคงตัวมากที่สุด ซึ่งถ่านอัดแท่งที่อัตราส่วน ระหว่างถ่านต่อแป้งสูงมีแนวโน้มที่จะมีค่าเปอร์เซ็นต์คาร์บอนคงตัวสูงขึ้นตามไปด้วย ส่วนปริมาณ ขี้เถ้านั้นปรากฏว่าถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 5 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพดน้ำแป้ง 50:25:25 เปอร์เซ็นต์ปริมาณขี้เถ้ามากที่สุด สำหรับเปอร์เซ็นต์ Volatile หรือปริมาณสารระเหย นั้น ปรากฏว่าถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 5 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพด:น้ำ:แป้ง 50:25:25 มีเปอร์เซ็นต์ Volatile มากที่สุด ซึ่งถ้าถ่านอัดแท่งที่อัตราส่วนระหว่างถ่านต่อแป้งสูงมีแนวโน้มที่ จะมีค่าเปอร์เซ็นต์ Volatileสูงขึ้นตามไปด้วย ซึ่งก็สอดคล้องกับค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้นด้วยเช่นเดียวกัน

ความหนาแน่นของถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดที่อัตราส่วนแตกต่างกัน

จากรูปที่ 4.3 แสดงความหนาแน่นของถ่านอัดแท่ง อัตราส่วนผสมแตกต่างกัน โดยมี หน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร จากการทดลองจะได้ถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 2 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพดแป้ง 65:25:10 มีความหนาแน่นมากที่สุด คือ 1.093 กรัมต่อ ลูกบาศก์เซ็นติเมตร สําหรับถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 5 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพด แป้ง 50:25:25 มีความหนาแน่นน้อยที่สุด คือ 0.856 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนาแน่นที่ มากจะแสดงถึงระยะเวลาของการจุดติดไฟ และลุกไหม้ที่ยาวนานกว่า มีการเรียงชิดติดกันใน ปริมาตรของก้อนถ่านมากกว่า ตลอดจนมีความคงตัวไม่เปลี่ยนแปลงสภาพในระหว่างการขนส่ง และการเก็บรักษา ส่งผลดีต่อการนำไปใช้งาน

แรงกดสูงสุดของถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดที่อัตราส่วนผสมแตกต่างกัน

จากรูปที่ 4.4 แสดงค่าแรงกดสูงสุดของถ่านอัดแท่งที่อัตราส่วนผสมแตกต่างกันที่มีผลต่อ พื้นที่หน้าตัดของถ่านอัดแท่งโดยมีหน่วยเป็น นิวตันต่อตารางเซนติเมตร จากการทดลองพบว่า ถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 2 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพด:น้ำ:แป้ง 65:25:10 มีความหนาแน่นและทนแรงกดสูงสุด คือ 452.31 นิวตันต่อตารางเซนติเมตร และถ้าปริมาณส่วนผสมของ แป้งมันยิ่งมาก ยิ่งส่งผลให้แรงกดสูงสุดของถ่านอัดแท่งลดลงไปด้วย ทั้งนี้เนื่องจากแป้งมันที่มี ปริมาณส่วนผสมที่เหมาะสมจะมีส่วนช่วยในการยึดแน่นของรวมตัวกันของถ่านอัดแท่ง สามารถ รับแรงกดได้มากกว่า แต่เมื่อปริมาณแป้งมันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ การรับแรงกดของถ่านอัดแท่ง จะลดลง เพราะแป้งมันที่มีปริมาณมากส่งผลให้ถ่านอัดแท่งนิ่ม สังเกตได้จากกราฟรูปที่ 4.4 การรับแรงกด อัดของถ่านอัดแท่งถ้ามีค่ามากจะส่งผลดี กล่าวคือ ช่วยให้ถ่านอัดแท่งมีความแข็ง คงรูปทรง แม้เก็บ รักษาในสภาพที่มีความชื้นสูง สามารถบรรทุกเรียงชั้นได้สูงๆ เหมาะแก่การขนส่งในระยะทาง ไกลได้ตลอดจนเมื่อจุดติดไฟแล้วก็เผาไหม้ได้เป็นระยะเวลานาน ในปริมาณน้ำหนักที่เท่ากันเมื่อ เทียบกับถ่านไม้จากท้องตลาด

ผลของการเผาไหม้และระยะเวลาการให้ความร้อน

จากการทดลองการเผาไหม้ของถ่านที่ส่วนผสม ซังข้าวโพดน้ำแป้ง ในการทดลองเผา ไหม้ที่ 1 กิโลกรัม พบว่า ถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 2 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพด น้ำ แป้ง 65:25:10 มีการลุกไหม้จุดติดไฟได้เร็วสุด และมีการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงอย่างรวดเร็ว โดยจะ เห็นได้ว่าในตอนเริ่มต้น ระยะเวลาที่ 16 นาที ถ่านจะลุกไหม้ในอุณหภูมิสูงสุด และหลังจากนั้นจะมี แนวโน้มลดลงอย่างช้าๆ จนถึงเวลา 100 นาที จึงจะลดลงเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ดังแสดงในรูปที่ 4.5 ข. ໆ สำหรับถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดส่วนผสมที่ 5 ที่มีส่วนผสม ซังข้าวโพด:น้ำ:แป้ง 50:25:25 มี ระยะเวลา การลุกไหม้จุดติดไฟ และมีการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงนานที่สุด จะได้ว่าในตอนเริ่มต้น การลุกไหม้ของแท่งเชื้อเพลิง จะช้ากว่าส่วนผสมอื่นเมื่อติดไฟแล้วจะให้ความร้อนได้เสมอนาน กว่า มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้อยมาก มีช่วงความร้อนประมาณ 30 นาที ดังแสดงในรูปที่ 4.5 ง. ทั้งนี้พบว่า คุณสมบัติในการติดไฟของถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดเปรียบเทียบกับถ่านไม้ทั่วไป ตามท้องตลาดแม้จะลุกไหม้จุดติดไฟได้ยากกว่า ที่น้ำหนักที่เท่ากันแต่สามารถติดไฟได้นานกว่า ถ่านไม้ได้หลายเท่า เนื่องจากมีความหนาแน่นมากกว่า ปริมาณควันในตอนเริ่มต้นถ่านอัดแท่งจะ มากกว่าเล็กน้อย แต่เมื่อลุกไม้แล้วก็ไม่มี และปริมาณควันจะสัมพันธ์กับค่าเปอร์เซ็นต์สารระเหย กล่าวคือ ยิ่งมีเปอร์เซ็นต์สารระเหยมากยิ่งมีควันมาก สำหรับการแตกสะเก็ดขณะติดไฟพบว่า ถ่าน ไม้จะเกิดการแตกสะเก็ดขณะติดไฟ ส่วนถ่านอัดแท่งจากซังข้าวโพดนั้นจะไม่มีการแตกสะเก็ด ขณะติดไฟ